近期，欧陆娱乐材料工程學院孫明軒副教授指導多名研究生在N/Ti³⁺摻雜異相結TiO₂光催化和光電化學領域取得系列研究成果，分別在Dalton Transactions，2017, 46, 15727（IF4.099，SCI二區）、Ultrasonics Sonochemistry💂🏽‍♀️，2018, 49, 69（IF6.012， SCI二區）、Electrochimica Acta❤️‍，2018, 291, 319（IF5.116，SCI一區）、Journal of Alloys and Compounds🍟，2019, 785, 732（IF3.779👳🏿‍♀️，SCI二區）和New Journal of Chemistry, 2019, 43, 2665（IF3.201💁🏽‍♂️🗳，SCI三區）。此外，相關研究成果已申請國家發明專利。

目前，環境問題和能源危機仍然是威脅人類社會的兩大主要問題。TiO₂作為一種典型的半導體材料👨🏽‍🍼，由於其價格低廉、化學性質穩定以及環境友好等特點而受到人們的廣泛關註。然而，TiO₂的禁帶寬度較大🖼，只能受到紫外光的激發，對太陽能的利用率很低🪈，且電子-空穴很容易復合，極大地限製了TiO₂在能源環境催化領域的應用🚔。因此，利用多種方式對TiO₂進行修飾改性顯得尤為必要。研究團隊利用簡單水熱法合成出N/Ti³⁺共摻雜的三相異相結TiO₂🫛😎，實驗結果表明N和Ti³⁺的摻雜能夠形成對應的摻雜能級以減小TiO₂的禁帶寬度，提升TiO₂的可見光響應活性，而三種晶相（Anatase-Rutile-Brookite）間的異相結構則有助於加速載流子的遷移，抑製光生電子空穴對的復合，進而提升TiO₂的光催化活性。在此基礎上，利用石墨烯等進一步修飾改良🧗🏼‍♂️，研究結果顯示👨‍👨‍👦，半導體間的異質結能夠進一步增強TiO₂對可見光的吸收🦹🏻‍♀️，表現出優異的光催化、超聲催化和光電化學性能。